Beitrag von Silke Oßwald

#FISFreitag: IBC Willkommen zu unserem FIS-Freitag, wo wir herausragende #Forschungsinfrastrukturen (#FIS) beleuchten, die im Rahmen des #ErUM-Programms (Erforschung von #Universum und #Materie) unterstützt werden. Heute im Spotlight: das Ionenstrahlzentrum „Ion Beam Center“ (#IBC). 🌟 Was macht das IBC so besonders? Das #Ionenstrahlzentrum IBC am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), bietet hochmoderne Technologien zur Erzeugung und Nutzung von #Ionenstrahlen, die präzise und innovative Untersuchungen ermöglichen. Diese Infrastruktur eröffnet weitreichende Anwendungen in #Wissenschaft und #Industrie, von der Verbesserung von Materialien bis hin zur Analyse biologischer Wechselwirkungen. Besonders bemerkenswert ist dabei, dass etwa die Hälfte der Strahlzeit an die #Wirtschaft geht! 🔬 Was erforscht das IBC? Am IBC werden innovative Techniken in den Bereichen #Materialforschung, Halbleitertechnologie und Umwelt- und #Klimaforschung entwickelt. Im Bereich der Materialforschung beispielsweise ermöglicht die gezielte Ionenbestrahlung die Modifikation und Verbesserung der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Materialien, wodurch neue, leistungsfähigere Werkstoffe geschaffen werden können. In der #Halbleitertechnologie wird die Ionenstrahltechnik zur Optimierung von Halbleitermaterialien und -Komponenten eingesetzt, was zur Entwicklung fortschrittlicher elektronischer Bauteile, wie beispielsweise Kamerasensoren, führt. 🌱 Aktuelle ErUM-Projektförderung am IBC Mit dem Verbundvorhaben ELISE@IBC fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung die Erweiterung der Beschleuniger-Massenspektrometrie. Diese Methode dient der Bestimmung von Isotopenverhältnissen und ist somit in vielen Forschungsbereichen gefragt: Archäologie, Geologie, #Astrophysik, Medizin. Durch die geplante Instrumentierung sollen in Zukunft weitere #Radioisotope für Messungen zugänglich werden - weltweit ist dies bisher nur in wenigen Einrichtungen möglich. 🔗 Mehr erfahren Weitere spannende Infos zum IBC unter: https://lnkd.in/eT3gcEXi

Warum schillern #Schmetterlingsflügel eigentlich in so intensiven #Farben? 🦋 Es sind nicht etwa Farbpigmente, sondern #photonischeKristalle, die dieses faszinierende Farbspiel erzeugen. Ihre periodische #Nanostruktur lässt das #Licht bestimmter #Wellenlängen passieren und reflektieren andere, wodurch die transparenten Flügelschuppen strahlend bunt erscheinen. Mit Hilfe von DNA-Origami haben #LMU-Forschende um den Physiker Tim Liedl nun ein #Diamantgitter mit einer Periodizität von Hunderten von #Nanometern gebaut. Mit dieser Methode haben sie einen neuen Ansatz zur Herstellung von #Halbleitern für sichtbares Licht geschaffen. Die neuen photonischen Kristalle könnten eine wichtige Rolle für Anwendungen in der #Datenverarbeitung, der #Energiegewinnung und der #Quantentechnologie spielen. Erfahre mehr im aktuellen LMU Newsroom Artikel: #Forschung #Physik #DNA #Experimentalphysik #lmumuenchen https://lnkd.in/d9pFxTFW

🌌 #FISFreitag: FLASH Willkommen zu unserem FIS-Freitag, an dem wir eine #Forschungsinfrastruktur (#FIS) vorstellen, die durch das #ErUM-Programm (Erforschung von Universum und Materie) gefördert wird. Heute im Fokus: #FLASH - der weltweit erste Freie-Elektronen-Laser (#FEL) im weichen Röntgenbereich und UV-Bereich.   🌟 Was macht FLASH so besonders? Dieser FEL-Pionier, der sich auf dem #DESY-Campus in Hamburg befindet, nutzt die Fortschritte der #Elektronenbeschleunigungstechnologie und erzeugt ultrakurze, intensive Lichtblitze. Dafür werden winzige Bündel aus Elektronen entlang einer 260 Meter langen Beschleunigerstrecke auf fast #Lichtgeschwindigkeit gebracht und anschließend auf einen Slalom-Kurs geschickt, wo sie die Lichtpulse abstrahlen.   🔬 Was lässt sich mit FLASH erforschen? Die Lichtpulse ermöglichen die Untersuchung von biologischen Zellen oder winzigen Staubpartikeln bei Verbrennungsprozessen. Zudem erlauben extrem gebündelte und ultrakurze Lichtblitze es Forschenden, den Elektronentransport in Materialien und chemische Reaktionen im #Nanokosmos zu untersuchen. Insgesamt liefert FLASH nicht nur hochpräzise Bilder von winzigen Strukturen, sondern ermöglicht auch, Prozesse auf extrem kleinen Zeitskalen zu verfolgen. Eine wahrhaftige Super-Slow-Motion Kamera für die Erforschung des Unvorstellbaren!   ⚡ Die aktuelle #ErUM-Projektförderung an FLASH Die ErUM-Projektförderung an FLASH konzentriert sich darauf, die #Forschung mit diesem #Großgerät zu optimieren. Es braucht Präzision um die Lichtblitze so auszurichten, dass genaue Messungen und Beobachtungen durchgeführt werden können. Deshalb unterstützen wir im Auftrag des Bundesministerium für Bildung und Forschung ein Forschungsprojekt, das eine #KI entwickelt, die künftig die Justage der optischen Komponenten zur Fokussierung von Röntgenblitzen noch präziser und sogar automatisiert ermöglichen soll.   💡 Mehr Erfahren Mehr spannende Infos zu FLASH gibt es unter: https://lnkd.in/ek9Aemhu

Ein Team der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat eine bahnbrechende Mikro-Linse entwickelt, deren Lichtbrechung sich bei Gaseinwirkung verändert. Die Ergebnisse wurden in Nature Communications veröffentlicht. Die nur wenige Millimeter große optische Linse besteht aus einem innovativen Hybridglasmaterial mit einem dreidimensionalen Molekülgitter. Dieses einzigartige Material ermöglicht es der Linse, ihre Lichtbrechungseigenschaften zu ändern, wenn Gas absorbiert wird. Prof. Lothar Wondraczek erklärt: "Mit Unterstützung der Carl-Zeiss-Stiftung entwickeln wir multiresponsive Materialien. Die Linse bricht Licht je nach Gasabsorption unterschiedlich stark." Das Team um Doktorandin Oksana Smirvona und Dr. Alexander Knebel entwickelte einen speziellen Syntheseprozess und eine neuartige Formgebungsmethode für das empfindliche Material. Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Innovation sind vielfältig. Sie reichen von logischen Schaltungen über effiziente Sensorik bis hin zu Gastrennung mit optischer Rückmeldung. Diese Technologie könnte Messverfahren in Zukunft effizienter, platzsparender und "intelligenter" gestalten. Diese Entwicklung markiert einen bedeutenden Fortschritt in der Nanotechnologie und Optik und unterstreicht die Spitzenforschung an der Universität Jena. #Forschung #Optik #Nanotechnologie #UniJena Dieser Beitrag beinhaltet Zitate und Inhalte aus einer am 26.06.2024 der Universität Jena veröffentlichten Meldung. Diese Nachrichtenmeldung im Original finden Sie hier: https://lnkd.in/eCt-kXem

𝗠𝗮𝗴𝗻𝗲𝘁𝗶𝘀𝗰𝗵 𝗱𝘂𝗿𝗰𝗵 𝗲𝗶𝗻𝗲 𝗣𝗿𝗶𝘀𝗲 𝗪𝗮𝘀𝘀𝗲𝗿𝘀𝘁𝗼𝗳𝗳: Magnetische zweidimensionale Schichten, die aus einer oder wenigen Atomlagen bestehen, sind erst seit kurzem bekannt und versprechen interessante Anwendungen, zum Beispiel für die #Elektronik der Zukunft. Bislang jedoch gelingt es noch nicht gut genug, die magnetischen Zustände dieser Materialien gezielt zu kontrollieren. Ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam unter der Federführung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und der TU Dresden stellt nun eine originelle Idee vor, mit der sich dieses Manko beheben ließe – und zwar indem man die 2D-Schicht mit Wasserstoff reagieren lässt. Die Arbeitsgruppe präsentiert ihre Ergebnisse im Fachjournal Nano Letters. 𝗡𝗲𝘂𝗲 𝗜𝗱𝗲𝗲, 𝘂𝗺 𝗱𝗶𝗲 𝗘𝗶𝗴𝗲𝗻𝘀𝗰𝗵𝗮𝗳𝘁𝗲𝗻 𝘂𝗹𝘁𝗿𝗮𝗱ü𝗻𝗻𝗲𝗿 𝗠𝗮𝘁𝗲𝗿𝗶𝗮𝗹𝗶𝗲𝗻 𝘇𝘂 𝘃𝗲𝗿𝗯𝗲𝘀𝘀𝗲𝗿𝗻: https://lnkd.in/eVgSmQxU Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Technische Universität Dresden, Rico Friedrich, Thomas Heine, Tom Barnowsky, Stefano Curtarolo, Simon R. Schmitt

🔬🌐 Fortschritt in der Materialwissenschaft: Eine neue Studie, geleitet von Prof. Dr. Catherine Dubourdieu (Helmholtz-Zentrum Berlin und Helmholtz Information), zeigt signifikante Erkenntnisse über #Hafniumoxid-Dünnschichten auf. 💡 #Hafniumoxid, ein wesentliches Material in der #Mikroelektronik, weist ungewöhnliche ferro- und piezoelektrische Eigenschaften auf, die bedeutende Implikationen für die Informationsforschung haben könnten. Laut der Studie ist es möglich, die #Piezoelektrizität in Hf0,5Zr0,5O2-Dünnschichten durch Anwendung elektrischer Felder dynamisch zu modifizieren, was neue technologische Anwendungsfelder erschließt. 🔄 Ein weiteres bemerkenswertes Ergebnis ist die Vorzeichenumkehr des piezoelektrischen Effekts im gesamten Bereich eines Kondensators unter einem elektrischen Wechselfeld, was zuvor in der Materialwissenschaft als unerreichbar galt. 🌱 Diese Entdeckungen bieten faszinierende Optionen für die Entwicklung von Bauelementen mit elektromechanischen Funktionalitäten ohne die herkömmliche Einschränkung durch Piezoelektrizität, was unser Verständnis von Ferroelektrizität und deren Anwendung in der #Mikroelektronik und #Informationstechnologie tiefgreifend verändert. 🎉 Die internationale Kollaboration und die Anwendung von #Piezokraftmikroskopie (PFM) spielten eine Schlüsselrolle bei diesen Entdeckungen, die nicht nur die theoretische Landschaft bereichern, sondern auch praktische Anwendungen in der Technologie einen großen Schritt voranbringen. 🔗 Entdecken Sie die faszinierenden Erkenntnisse über #Hafniumoxid-Dünnschichten und ihre Anwendung in der Mikroelektronik und Informationsforschung. Lesen Sie den vollständigen Artikel (https://lnkd.in/eQZTXzSs) und folgen Sie uns auf unserem Blog von Helmholtz Information (https://lnkd.in/e73ZnQ3E).

Bahnbrechende Präzision in der Einzelmolekül-Optoelektronik Wissenschaftler*innen der Abteilung für Physikalische Chemie am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft haben eine innovative Entdeckung in der nanoskaligen #Optoelektronik gemacht, um eine beispiellose Kontrolle über das #Photoschalten einzelner Moleküle zu erreichen. Eine präzise Kontrolle über #Photoreaktionen auf atomarer Ebene ist entscheidend für die Verkleinerung und Optimierung elektronischer und photonischer Geräte. https://lnkd.in/e6WYH8gA #elektronischeGeräte #photonischeGeräte

#𝗠𝗲𝗶𝗹𝗲𝗻𝘀𝘁𝗲𝗶𝗻 𝗶𝗻 𝗱𝗲𝗿 #𝗣𝗹𝗮𝘀𝗺𝗮𝗯𝗲𝘀𝗰𝗵𝗹𝗲𝘂𝗻𝗶𝗴𝘂𝗻𝗴: 𝗡𝗲𝘂𝗲𝗿 𝗘𝗻𝗲𝗿𝗴𝗶𝗲𝗿𝗲𝗸𝗼𝗿𝗱 𝗳ü𝗿 𝗣𝗿𝗼𝘁𝗼𝗻𝗲𝗻𝗯𝗲𝘀𝗰𝗵𝗹𝗲𝘂𝗻𝗶𝗴𝗲𝗿 𝗱𝗲𝗿 𝗻ä𝗰𝗵𝘀𝘁𝗲𝗻 𝗚𝗲𝗻𝗲𝗿𝗮𝘁𝗶𝗼𝗻: Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hat einen signifikanten Fortschritt bei der Laserplasma-Beschleunigung erzielt. Mit Hilfe einer innovativen Methode konnte ein Forschungsteam den bisherigen Rekord für die Beschleunigung von Protonen deutlich übertreffen und erstmals Energien erzielen, die bis dato nur mit viel größeren Anlagen erreichbar schienen. Dadurch rücken vielversprechende Anwendungen in der Medizin und der Materialwissenschaft näher, wie die Arbeitsgruppe im Fachjournal Nature Physics berichtet. Die Laserplasma-Beschleunigung bietet interessante Perspektiven: Verglichen mit herkömmlichen Beschleunigern verspricht sie kompaktere und energieeffizientere Anlagen. Denn statt Teilchen durch starke Radiowellen auf Touren zu bringen, nutzt die neue Technologie Laser zur Beschleunigung. Das Prinzip: Extrem kurze, aber hochintensive Laserpulse feuern auf hauchdünne Folien. Das Licht heizt das Material derart auf, dass unzählige Elektronen aus ihm heraustreten, wogegen die Atomrümpfe an Ort und Stelle bleiben. Da die Elektronen negativ und die Atomrümpfe positiv geladen sind, bildet sich zwischen ihnen kurzzeitig ein starkes elektrisches Feld aus. Dieses Feld kann einen Protonen-Pulk innerhalb einiger Mikrometer wegkatapultieren und auf Energien bringen, für die es mit der konventionellen Beschleunigertechnik deutlich längere Anlagen braucht. 𝗩𝗶𝗲𝗹𝘃𝗲𝗿𝘀𝗽𝗿𝗲𝗰𝗵𝗲𝗻𝗱𝗲 𝗔𝗻𝘄𝗲𝗻𝗱𝘂𝗻𝗴𝗲𝗻 𝗶𝗻 𝗠𝗲𝗱𝗶𝘇𝗶𝗻 𝘂𝗻𝗱 𝗠𝗮𝘁𝗲𝗿𝗶𝗮𝗹𝘄𝗶𝘀𝘀𝗲𝗻𝘀𝗰𝗵𝗮𝗳𝘁𝗲𝗻 𝗿ü𝗰𝗸𝗲𝗻 𝗻ä𝗵𝗲𝗿: https://lnkd.in/e4q2YPim Karl Zeil, Tim Ziegler, Ilja Göthel, Stefan Assenbaum, Constantin Bernert, Florian-Emanuel Brack, Thomas Cowan, Nicholas Dover, Dr. Lennart Gaus, Thomas Kluge, Stephan Kraft, Florian Kroll, Josefine Metzkes-Ng, Mamiko Nishiuchi, Irene Prencipe, Thomas Püschel, Martin Rehwald, Marvin Reimold, Hans-Peter Schlenvoigt, Marvin E. P. Umlandt, Milenko Vescovi, Ulrich Schramm

Von OLED-TVs bis zu Solarzellen auf dem Dach – viele elektronische Geräte aus unserem Alltag erfüllen ihre Funktionen, indem Licht und die Materialien von Halbleitern in Wechselwirkung treten. Eine neuartige Klasse solcher Halbleiter basiert auf organischen Molekülen, die größtenteils aus Kohlenstoff aufgebaut sind. Die Wirkungsweise der organischen Halbleiter wird maßgeblich bestimmt durch ihr Verhalten in den ersten Augenblicken, nachdem Licht Elektronen anregt und sich sogenannte Exzitonen bilden. Forschende der Universitäten Göttingen, Graz, Kaiserslautern-Landau und Grenoble-Alpes haben erstmals sehr schnell und sehr präzise – in 0,000000000000001 Sekunden und auf 0,000000001 Meter genau – Bilder von solchen Exzitonen aufgenommen. Die Einblicke sind entscheidend, um effizientere Materialien mit organischen Halbleitern zu entwickeln. https://lnkd.in/ehh7UG4D Georg-August-Universität Göttingen, Universität Graz, Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU), Université Grenoble Alpes, Wiebke Bennecke, Peter Puschnig, Andreas Windischbacher, David Schmitt, Ralf Hemm, Daniel Steil, Marcel Reutzel

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert zahlreiche Projekte im Bereich der Quantensysteme. Heute stellen wir euch einige vor. Für eine schnelle Übersicht könnt ihr euch durch die Bildergalerie klicken.   🌟 Die laserbasierte Erzeugung von hochenergetischen Elektronen-, Neutronen-, Ionen-, und Röntgenstrahlen benötigt in der Regel sehr hohe Laser-Pulsenergien und extrem kurze Pulslängen von wenigen zehn Femtosekunden. Die vorhandenen Lasersysteme haben bislang jedoch erhebliche Nachteile. Mit dem Projekt BEETLE möchte TRUMPF, Active Fiber Systems GmbH, Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY und das Universitätsklinikum Hamburg Eppendorf dieses Problem angehen. Genaueres erklärt Andreas Maier im Bild.   💧 Flüssiges Helium ist teuer, selten und kompliziert in der Handhabung. Ein Hauptproblem bestehender Kryostromkomparatoren ist jedoch die Notwendigkeit, die hochempfindliche Quantensensorik mit flüssigem Helium auf Temperaturen von -269 °C kühlen zu müssen. Daher wollen die Magnicon GmbH und TransMIT GmbH im Projekt dryCCC ein Kryostromkomparator entwickeln, dessen Betriebstemperatur mit einem elektrisch betriebenen Kühler erreicht wird, ohne große Mengen an flüssigem Helium zu benötigen. Genauere Details verrät Henry J. Barthelmess.   🔍 Im Projekt XProLas möchten die Projektpartner TRUMPF, Active Fiber Systems GmbH, AMPHOS GmbH, Viscom AG, Fraunhofer IOF, Fraunhofer ILT, Leibniz Universität Hannover, Bruker Corporation und Ushio Germany GmbH Röntgenstrahlenquellen auf ein neues Level heben. Wie genau das aussehen soll, erklärt Torsten Mans. #Forschungsförderung #Projekte #Innovation #Quantentechnologien #Photonik